二、相關知識

（一）電路基本元器件簡介

1.電阻

電阻是電子電路中最為常見、使用最廣泛的元器件。本書電路中使用的電阻為普通的金屬膜電阻，均為1/4W。

（1）電阻的種類與外形

電阻分為普通色環電阻、碳膜電阻、金屬膜電阻和線繞電阻，如圖1-1所示。

（2）電阻的標稱阻值

電阻并不是按照任意的阻值進行生產制造的，而是生產出一定的阻值系列，稱為標稱阻值。常見的電阻阻值系列如表1-1所示。

（3）電阻的額定功率

常見電阻的額定功率有、1W、2W、3W、5W和10W。

選擇電阻的功率應考慮該電阻在電路中通過的電流的大小，若電路電流較大而選用了較小功率的電阻，電阻可能被燒毀。一般的電子電路常用的電阻。

某些純電阻用電器有自己的額定功率，如熱水器，電熱器等的功率為1 500W等。當然，讀者不能將之視為一般意義上的電阻器。

（4）電阻的誤差等級

常用電阻允許誤差的等級有Ⅰ級（±5%）、Ⅱ級（±10%）、Ⅲ級（±20%）。

阻值誤差≤2%的電阻為精密電阻；阻值誤差≥5%的電阻為普通電阻。

（5）電阻的色環標注法

電阻的阻值標注一般有直標法、文字符號法和色標法。普通電阻最常用的標注方法為色標法。

色環電阻分為四色環和五色環。

四色環就是用4條色環表示阻值的大小。每條色環代表不同的數字，如表1-2所示。

各色環表示意義如下。

第一條色環：阻值的第一位數字；

第二條色環：阻值的第二位數字；

第三條色環：阻值乘數的10的冪數；

第四條色環：誤差表示（常用金、銀色表示，金色表示誤差為5%、銀色表示誤差為10%）。

四色環電阻實物：

例如：

① 電阻色環：棕—綠—紅—金

1 5 102±5%

則表示該電阻阻值為：15×102Ω = 1 500Ω = 1.5kΩ，允許誤差為±5%。

② 電阻色環：藍—灰—棕—銀

6 8 101±10%

則表示該電阻阻值為：68×101Ω = 680Ω，允許誤差為±10%。

五色環電阻用5條色環表示阻值的大小，每條色環代表的意義具體如下。

第一條色環：阻值的第一位數字。

第二條色環：阻值的第二位數字。

第三條色環：阻值的第三位數字。

第四條色環：阻值乘數的10的冪數。

第五條色環：誤差（常見是棕色，誤差為1%）。

五色環電阻實物：

有些五色環電阻兩頭金屬帽上都有色環，其中遠離相對集中的四條色環的那條色環表示誤差，是第五條色環，與之對應的另一頭金屬帽上的是第一條色環，讀數時從此環讀起，之后的第二條、第三條色環是次高位、次次高位，第四條環表示10的多少次方。

例如：

① 電阻色環順序為：紅—黑—黑—黑—棕

2 0 0 100±1%

則表示該電阻阻值為：200×100Ω = 200Ω，允許誤差為±1%。

② 電阻色環順序為：棕—黑—黑—紅—棕

1 0 0 102±1%

則表示該電阻阻值為100×102Ω = 10000Ω = 10kΩ，允許誤差為±1%。

③ 電阻色環順序為：黃—紫—紅—橙—棕

4 7 2 103±1%

則表示該電阻阻值為472 × 103Ω = 472000Ω = 472kΩ，允許誤差為±1%。

一般來說，四色環電阻其金、銀色環在最后，誤差為5%～10%；五色環電阻其棕色環在最后，誤差為1%，精度相對提高，被稱為精密電阻。

（6）普通電阻的檢測方法

對電阻的檢測主要是看其實際阻值與標稱阻值是否相符。

對電阻阻值的檢測要用萬用表的歐姆擋，歐姆擋的量程應視電阻阻值的大小而定。一般情況下應使表針落到刻度盤的中間段，以提高測量精度。這是因為萬用表的歐姆擋刻度線是非線性的，而中間段分度較細而更準確。

2.電位器

電位器是一種可改變電阻值大小的調節器件。因其調節時會改變電路的電壓大小，故稱電位器。電位器一般有3個引腳，兩邊的兩個引腳之間的阻值固定（該值決定了電位器的標稱值），中間引腳與兩邊兩引腳的阻值受調節旋鈕的作用而發生變化，從而達到調節的目的。

（1）電位器的種類與外形

電位器的種類與外形如圖1-2所示。

（2）電位器的阻值標注

電位器的阻值標注常用直接標注法和數字標注法。一般的電位器通常為直接標注，如圖1-2（c）所示旋轉式電位器阻值為470kΩ。

微調電位器常常采用三位數字的標注法，如102,503,105??

注意，這三位數字不能直接讀，如102并不是表示102Ω，而是前面兩位數字為有效數值，第三位數字為10的冪，即102應讀為10×102= 1000Ω = 1kΩ。其實就是前面兩個數字照讀，第三個數字是多少，就往后面添加多少個0，單位為歐姆。

如503應解讀為

105則表示1000000Ω，即1MΩ。

（3）電位器的檢測

電位器的檢測主要是進行標稱阻值的檢測，以及進行滑動觸點與電阻體接觸是否良好的檢測。

滑動觸點與電阻體接觸是否良好的檢測方法如下：

用萬用表的歐姆擋（根據標稱阻值的大小選好量程），兩表筆分別接電位器的一個固定引線腳與滑動觸點引線腳，然后慢慢地旋轉轉軸，這時表針應平穩地向一個方向移動，阻值沒有跌落和跳躍現象，表明滑動觸點與電阻體接觸良好。檢測時應注意表筆與引線腳不應有斷開現象，否則將影響測量結果的準確性。

3.電容器

電容器是由兩個導體中間隔以介質（絕緣物質）組成的，導體稱為電容器的極板。電容器加上電源后，極板上分別聚集起等量異號的電荷，帶正電荷的極板稱為正極板，帶負電荷的極板稱為負極板。此時，在介質中建立了電場，并儲存了電場能量。當電源斷開后，電荷在一段時間內仍聚集在極板上，所以，電容器是一種能夠儲存電場能量的元件。

常見電容器如圖1-3所示。其中，電解電容有“+”“?”極性，在實物上和圖形符號上都有標注。

（1）電容的圖形符號

無極性電容：；極性電容：。

（2）電容的種類與外形

電容的種類與外形如圖1-4如示。

（3）電容器的額定工作電壓

電容的額定工作電壓是表示電容接入電路后，能長期、連續可靠地工作而不被擊穿所能承受的最高工作電壓。使用電容器時絕對不允許超過這個耐壓值，否則就會被擊穿而損壞。

電容器的額定工作電壓有6.3V、10V、16V、25V、32V、50V、63V、100V、160V、250V、400V、450V、500V、630V、1000V、1200V、1500V、1600V、1800V、2000V等。

（4）電容器的標注

① 直標法。直標法是將電容器的主要參數（標稱電容量、額定電壓及允許偏差）直接標注在電容器上，一般用于電解電容器或體積較大的無極性電容器。

例如，某電解電容器表面標示為：220μF/100V，則表示該電容器的電容量為220μF，耐壓值為100V。

② 數字標注法。數字標注法一般是用3位數字表示電容器的容量。其中，前兩位數字為有效值數字，第三位數字為10的冪級數（即表示有效值后有多少個0），單位為pF。數字標注法一般用在瓷片電容器的標注上。例如，102表示10×102pF，即1000pF;104表示10×104pF = 100000pF，即0.1μF;105表示10×105pF，即1μF。

③ 字母與數字混合標注法。此標注方法是用2～4位數字表示有效值，用p、n、M、μ、G、m 等字母表示有效數后面的量級。進口電容器在標注數值時不用小數點，而是將整數部分寫在字母之前，將小數部分寫在字母后面。例如，

4p7表示4.7pF;M1表示0.1μF;8n2表示8200pF;G1表示100μF;3m3表示3300μF。

（5）電解電容器極性的識別

① 新出廠的電解電容器有兩個引腳，長腳為正極，短腳為負極。

② 觀察電解電容器表面的標注，標有長條細線對應的引腳為負極，另外一個引腳為正極。

（6）電容器質量的檢測

萬用表不能精確測量電容器的電容量，但可以用來大致判別電容器性能的好壞。電容器的檢測應使用萬用表的歐姆擋，并且必須根據電容器容量的大小，選擇合適的量程進行測量，才能正確加以判斷。歐姆擋量程選用的基本原則：被測電容器容量越大，歐姆擋量程應越小。一般情況下，測量470μF以上容量的電容器時，可選用R×10擋或R×1擋；測量47～470μF的電容器時，可選用R×100擋；測量4.7～47μF的電容器時，可選用R×1k擋；測量0.01～4.7μF的電容器時，可選用R×10k 擋。對于0.01μF以下的小容量電容器，用萬用表不能準確進行檢測。

電容器的具體檢測方法介紹如下。

將萬用表黑表筆接電容器正極（若為無極性電容器則無需考慮），紅表筆接電容器負極。在表筆接觸電容器引腳時，如果萬用表指針很快向順時針方向（R為“0”的方向）偏轉一個角度，然后逐漸退回到原來的“∞”位置，說明電容器的漏電電阻很小，電容器性能良好，能夠正常使用。若萬用表不能回到“∞”位置，說明電容器存在漏電。表針距離“∞”位置越遠，說明電容器漏電越嚴重。

若表針停留在“0”值附近，說明電容器已經被擊穿短路了。

檢測時，若發現表針不動，則說明電容器斷路。

4.電感器

凡能產生電感作用的元件統稱為電感器，簡稱電感。電感器一般由骨架、繞組、鐵心、屏蔽罩等組成。常用電感器如圖1-5所示，電感器的圖形符號如圖1-6所示。

電感器在電路中常用“L”加數字表示，如L6表示編號為6的電感。電感線圈是將絕緣的導線在絕緣的骨架上繞一定的圈數制成的。直流電通過線圈時，直流電阻就是導線本身的電阻，壓降很小；當交流信號通過線圈時，線圈兩端將會產生自感電動勢，自感電動勢的方向與外加電壓的方向相反，阻礙交流電流的通過，所以電感的特性是通直流阻交流，頻率越高，線圈阻抗越大。電感器在電路中可與電容器組成振蕩電路。電感器一般有直標法和色標法，色標法與電阻類似。例如，棕、黑、棕、金表示1μH（誤差5%）的電感。

（1）電感的單位

電感的基本單位是亨利，簡稱為亨，用H表示。

換算單位：1H = 103mH = 106μH。

（2）電感的基本性能參數

電感量：電感量也稱自感系數，是表示電感器產生自感應能力的物理量。

品質因數：線圈中儲存能量與消耗能量的比值稱為品質因數。

分布電容：線圈圈匝與圈匝之間，線圈與底座之間均存在分布電容。

穩定性：電感量隨溫度，濕度等變化的程度。